目的 探索小鼠中缝背核(DRN)向屏状核(CLA)投射神经通路的形态学特征.方法 分别将逆行示踪剂594 retrobeads和顺行示踪剂生物素化的葡聚糖胺(BDA)注入CLA(n=3)和DRN(n=3),结合5-羟色胺(5-HT)免疫荧光染色,观察逆行标记神经元的分布和神经化学特征以及顺标神经纤维和终末在全脑和CLA内的分布;利用钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMK Ⅱ)-Cre、谷氨酸脱羧酶67(GAD67)-Cre动物结合狂犬逆行跨突触病毒(RV)标记,观察DRN-CLA通路的下游靶神经元类型.结果 DRN的吻、中、尾段均能观察到594 retrobeads阳性神经元的胞体,中段的腹侧亚核(DRV)分布较多,且90％以上的逆行标记神经元为5-HT阳性.BDA顺标纤维密集分布于腹侧被盖区、束旁核、腹侧苍白球、杏仁中央核等区,CLA内的神经纤维和终末相对稀疏.RV跨突触逆行标记结果显示,CaMK Ⅱ-Cre动物的DRN中含有较多的突触前神经元,而GAD67-Cre动物DRN中突触前逆行标记神经元较少.结论 DRN-CLA通路是以DRV分布为主的5-HT能投射通路,其在CLA内的纤维和终末较为稀疏,主要与CLA内的CaMK Ⅱ阳性神经元形成突触联系.

目的:利用狂犬病病毒(RV)介导的逆行跨单级突触追踪技术,观察丘脑背内侧核(MD)内囊泡膜谷氨酸转运体2(VGLUT2)阳性神经元的全脑突触前神经元分布.方法:将RV的辅助病毒注射至VGLUT2-ires-Cre转基因小鼠右侧MD,两周后将RV注入相同区域.一周后灌注取材,进行全脑扫描,观察RV标记的突触前神经元在全脑的分布.结果:将RV病毒注入VGLUT2-ires-Cre小鼠MD后,在皮质和脑干内可观察到密集的突触前神经元.皮质内逆标神经元多分布于运动皮质、内侧前额叶皮质、眶额皮质和岛叶;丘脑内多见于丘脑网状核和下丘脑外侧区等;而脑干逆标神经元则主要分布在臂旁外侧核、中脑导水管周围灰质和中缝核等部位.结论:MD内VGLUT2阳性神经元一方面可接受来自脑干的上行纤维的投射,或丘脑网状核的信息调控;另一方面作为高阶丘脑也可接受皮质的下行投射,参与脑内的多种功能.以上结果为研究MD的功能及相关神经环路的机制提供了形态学基础.

目的:利用重组伪狂犬病毒介导的逆行跨多突触追踪技术,观察小鼠盆神经初级传入在脊髓突触前神经元的形态特征及其与上级神经元的纤维联系.方法:在成年雄性C57小鼠一侧盆神经注射伪狂犬病毒,动物存活一周后灌注取材,在激光共聚焦显微镜下观察全脑的突触前神经元的分布;利用免疫荧光组织化学技术特异性标记脊髓神经元,观察盆神经初级传入的突触前神经元与痛相关神经元的共存情况.结果:将伪狂犬病毒介导的逆行跨多突触病毒注入盆神经后,脊髓和脑内大量核团,如下丘脑、运动皮质、中脑导水管周围灰质、臂旁核和腰骶髓后连合核(DCN)都可观察到密集分布的突触前神经元.利用免疫荧光组织化学染色技术,观察到DCN内存在大量SP受体(SPR)阳性神经元,且SPR阳性神经元与盆神经跨突触标记的突触前神经元不共存,这些突触前神经元主要呈GABA阳性.结论:DCN是盆神经初级传入在脊髓的关键中继部位,内脏伤害性信息可能在DCN处进行初级调控后向上逐级传导.

目的:明确丘脑中央内侧核(CMNT)内谷氨酸能神经元的传入及传出投射联系,为CMNT的相关功能性环路研究奠定解剖学基础.方法:利用狂犬病毒(RV)的逆行跨单级突触的能力及携带增强型黄色荧光蛋白(EYFP)的腺病毒顺行标记突触末梢的能力,采用核团微量注射方式分别将Cre依赖的两种病毒注射到VGLUT2-Cre小鼠的CMNT内,待病毒表达之后灌注小鼠,取脑进行全脑切片成像.结果:CMNT内的谷氨酸能神经元主要接受来自运动皮层、岛叶皮层、丘脑网状核、下丘脑背内侧核、黑质、臂旁核的投射,并发出投射纤维至岛叶、尾状核、基底外侧杏仁核、丘脑网状核及嗅觉相关皮层.结论:CMNT内的谷氨酸能神经元在接受广泛的来自于皮层和丘脑核团投射的同时又投射至众多大脑核团和皮质,并且与岛叶、丘脑网状核之间存在着较多的往返投射联系,这表明CMNT可能参与到上、下游核团的相关行为的调控当中.

目的:通过病毒示踪技术,研究牙髓刺激相关开颌反射的大脑核团,尤其是间脑和边缘系统的神经核团.方法:通过运用顺行跨多突触病毒及逆行跨多突触病毒示踪开口肌运动相关核团及牙髓感觉相关核团.结果:小鼠全脑范围均出现荧光标记的神经元细胞,两种病毒共标记脑区12个,分布在端脑、间脑、边缘系统、中脑及网状结构.结论:开颌反射由多个核团参与,涉及全脑多个脑区,包括位于间脑的旁丘脑底核、下丘脑旁底核后部、未定带和边缘系统的中央杏仁核外侧部、终纹床核外侧部中间区.

目的:研究投射至外侧下丘脑穹窿周围(PeFLH)区的促食欲素能神经元的传入来源,为促食欲素能神经元的脑内调控环路奠定解剖学基础.方法:采用CRISPR/Cas9的方法构建Hcrt-cre大鼠,将可逆行跨单级突触示踪的狂犬病毒,用核团微量注射方式,注入其PeFLH区,以特异性地标记促食欲素能神经元.制备大鼠全脑切片,利用激光共聚焦显微镜观察PeFLH区促食欲素能神经元的传入纤维来源.结果:PeFLH区的促食欲素能神经元主要接受来自次级运动皮层(M2)、外侧隔核(LS)、伏隔核(NAc)、视交叉前核(POA)、中脑腹侧被盖区(VTA)、中缝背核(DRN)、臂旁核(LPB)的投射;其次终纹床核(BNST)、基底前脑(BF)、中央杏仁核(CeM)、背外侧被盖区(LDT)、红核(RN)、蓝斑(LC)等核团也是促食欲素能神经元的传入纤维来源.结论:Pe-FLH 区的促食欲素能神经元接受脑内广泛来源的投射,从皮层到丘脑、下丘脑、中脑、脑桥甚至延髓均有,揭示了其传入来源的广泛性和在多种行为的神经调节中的可能作用.